(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
少なくともキャリア及びトナーを含む２成分現像剤を担持し、該２成分現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシが表面に形成される現像剤担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第１回転スリーブと、該第１回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びる複数の現像剤担持側磁性部材と、を有し、前記ハウジングの内部に配置される現像剤担持回転体と、
前記現像剤担持回転体に対向して配置され、前記現像剤担持回転体から供給されるトナーを担持して前記磁気ブラシによりトナー層を形成するトナー担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第２回転スリーブと、該第２回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びるトナー担持側磁性部材と、を有し、前記ハウジングの内部に配置されるトナー担持回転体と、
前記トナー担持回転体に担持されたトナーを像担持体の表面の静電潜像に飛翔させて静電潜像をトナー画像として現像するために、前記トナー担持回転体と前記像担持体との間に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部と、を備え、
前記現像剤担持側磁性部材における長手方向の端部は、前記トナー担持側磁性部材における長手方向の端部よりも、長手方向の外方に位置しており、
複数の現像剤担持側磁性部材のうち前記トナー担持側磁性部材に対向する対向極磁性部材及び該対向極磁性部材よりも回転方向下流側に配置する下流極磁性部材それぞれにおいて、前記対向極磁性部材及び前記下流極磁性部材の長手方向の両端部近傍に発生する磁力は、その長手方向の内側に発生する磁力よりも大きくなっており、
前記ハウジングは、前記現像剤担持回転体における長手方向の端部に位置する表面と対向する位置に、当該表面に近接するように当該表面に向けて突出するシール部であって、当該表面と前記ハウジングの内面との間の空間に位置するトナーが当該空間の位置の外に飛散することを抑制するシール部を備え、
前記ハウジングは、前記シール部よりも長手方向の内側に位置する凹部であって、該凹部よりも長手方向の内側に位置するハウジングの内面と比べて前記現像剤担持回転体の表面よりも離れる方向に凹んだ凹部を有する
現像装置。
【請求項２】
前記シール部は、前記下流極磁性部材に対向する位置に配置される
請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記シール部は弾性部材からなる
請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の現像装置と、
表面に静電潜像が形成されると共に、前記現像装置の前記トナー層からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される１又は複数の像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的に又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、
転写されたトナー画像をシート状の被転写材に定着する定着部と、を備える
画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により形成された静電潜像を現像するための現像装置、及び該現像装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、少なくともキャリア及びトナーを含む２成分現像剤を、現像剤担持回転体の表面に担持させてキャリアによる磁気ブラシを表面に形成し、磁気ブラシからトナー担持回転体に供給されるトナーにより、トナー担持回転体の表面にトナー層を形成し、トナー層から像担持体にトナーを飛翔させることにより、像担持体の表面の静電潜像をトナー画像として現像する、いわゆるタッチダウン方式（ハイブリッド方式とも言われる。）の現像装置が知られている。
【０００３】
タッチダウン方式の現像装置において、トナー担持回転体の表面に形成されるトナー層のトナーが現像されないでトナー担持回転体の表面にそのまま残存していると、残存するトナーの劣化によって画像の濃度の低下や未現像トナーの長時間の放置による画質の劣化、現像ゴースト等の現像不良を発生しやすい。
【０００４】
前述のような現像不良の発生を抑制するために、今回の現像と次回の現像との間にトナー担持回転体の表面に残存する未現像トナーを現像剤担持回転体側に回収する（引き剥がす）ことが重要である。未現像トナーの引き剥がし手段として、トナー担持回転体及び現像剤担持回転体の内部に、互いに極性が異なるように磁性部材を配置し、そのうち現像剤担持回転体側の磁性部材を、トナー担持回転体の回転中心と現像剤担持回転体の回転中心を結ぶ直線よりもトナー担持回転体の回転方向上流側に磁力のピークがくるように、支持させた構成の現像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の現像装置においては、トナー担持回転体と現像剤担持回転体との間で現像剤担持回転体の回転方向下流側に傾いた状態で磁気ブラシが形成される。そのため、磁気ブラシの拘束力により、現像剤が両ローラー間を通過せずに溜まったり、磁気拘束から外れたりすることを防止しながら、トナーの引き剥がしを維持することができる。
【０００７】
ところで、トナー担持回転体の表面に残存するトナーの全てを確実に引き剥がすためには、トナー担持回転体の回転中心方向（長手方向）の長さＬ１０と、現像剤担持回転体の表面に形成される磁気ブラシの長さＬ２０とを略等しくすることが必要である。仮に、磁気ブラシの長さＬ２０がトナー担持回転体の長さＬ１０よりも長過ぎる（Ｌ２０＞Ｌ１０）と、磁気ブラシの長手方向の端部から、キャリアがハウジングの内部上方に飛散しやすいと共に、バイアスの印加のために導電材料から形成されているトナー担持回転体のフランジ部に、トナー担持回転体と現像剤担持回転体との間に印加されるバイアス電圧がリークしやすい。
【０００８】
反対に、磁気ブラシの長さＬ２０がトナー担持回転体の長さＬ１０よりも短過ぎる（Ｌ２０＜Ｌ１０）と、磁気ブラシによる残存トナーの引き剥がしが不十分になり、トナー担持回転体の表面に残存して劣化したトナーは、周囲に飛散したり、画像の端部に汚れを発生させたりしやすい。
また、磁気ブラシの長さＬ２０がトナー担持回転体の長さＬ１０よりも短過ぎる（Ｌ２０＜Ｌ１０）場合には、トナー担持回転体の長手方向の両端部に隙間が生じ、この隙間を通して、現像装置の内部の撹拌ローラーにより撹拌されるトナーやキャリアは、飛散しやすい。
【０００９】
本発明は、トナー担持回転体の表面の略全域から未現像トナーを引き剥がすことができると共に、トナーの飛散を十分に抑制して高品質な画像を形成することができる現像装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記現像装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ハウジングと、少なくともキャリア及びトナーを含む２成分現像剤を担持し、該２成分現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシが表面に形成される現像剤担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第１回転スリーブと、該第１回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びる複数の現像剤担持側磁性部材と、を有し、前記ハウジングの内部に配置される現像剤担持回転体と、前記現像剤担持回転体に対向して配置され、前記現像剤担持回転体から供給されるトナーを担持して前記磁気ブラシによりトナー層を形成するトナー担持回転体であって、長手方向に延び且つ表面を形成する第２回転スリーブと、該第２回転スリーブの内部に配置され且つ長手方向に延びるトナー担持側磁性部材と、を有し、前記ハウジングの内部に配置されるトナー担持回転体と、前記トナー担持回転体に担持されたトナーを像担持体の表面の静電潜像に飛翔させて静電潜像をトナー画像として現像するために、前記トナー担持回転体と前記像担持体との間に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部と、を備え、前記現像剤担持側磁性部材における長手方向の端部は、前記トナー担持側磁性部材における長手方向の端部よりも、長手方向の外方に位置しており、複数の現像剤担持側磁性部材のうち前記トナー担持側磁性部材に対向する対向極磁性部材及び該対向極磁性部材よりも回転方向下流側に配置する下流極磁性部材それぞれにおいて、前記対向極磁性部材及び前記下流極磁性部材の長手方向の両端部近傍に発生する磁力は、その長手方向の内側に発生する磁力よりも大きくなっており、前記ハウジングは、前記現像剤担持回転体における長手方向の端部に位置する表面と対向する位置に、当該表面に近接するように当該表面に向けて突出するシール部であって、当該表面と前記ハウジングの内面との間の空間に位置するトナーが当該空間の位置の外に飛散することを抑制するシール部を備える現像装置に関する。
【００１１】
また、本発明は、前記現像装置と、表面に静電潜像が形成されると共に、前記現像装置の前記トナー層からトナーの供給を受けて静電潜像にトナー画像が形成される１又は複数の像担持体と、前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的に又は間接的にシート状の被転写材に転写する転写部と、転写されたトナー画像をシート状の被転写材に定着する定着部と、を備える画像形成装置に関する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、トナー担持回転体の表面の略全域から未現像トナーを引き剥がすことができると共に、トナーの飛散を十分に抑制して高品質な画像を形成することができる現像装置を提供することができる。
また、本発明によれば、前記現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態のプリンター１の各構成要素の配置を説明するための図である。
【図２】本実施形態のプリンター１における現像装置１６ａ及び感光体ドラム２ａを説明するための断面図である。
【図３】磁気ローラー１３０及び現像ローラー１５０の長手方向の端部付近を拡大した半断面図である。
【図４】磁気ローラー１３０と現像ローラー１５０との対向位置近傍においてトナー１９２が移送される様子及び現像ローラー１５０の表面からトナー１９２の略全部が引き剥がされる様子を示す部分拡大図である。
【図５】現像ローラー１５０と磁気ローラー１３０との間に磁気ブラシ１９４が形成される様子を示す部分拡大断面図である。
【図６】磁気ローラー１３０側の磁性部材１３２、１３３の長手方向における磁力の分布図である。
【図７】磁気ローラー１３０と、磁気ローラー１３０の長手方向端部に対向するハウジング１１０の第１ハウジング部分１１１との間に形成されるシール部材１６０の構成を示す部分拡大断面図である。
【図８】磁気ローラー１３０側の磁性部材１３２から１３６の長手方向における磁力分布を長手方向に均等にした従来の場合における、磁気ブラシが形成される様子を示す部分拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１により、本発明の実施形態における画像形成装置としてのプリンター１における全体構造を説明する。図１は、本発明の実施形態のプリンター１の各構成要素の配置を説明するための図である。
以下の説明において、プリンター１の前側に立ったユーザーから見て、左右方向を矢印ＸのＸ方向とし、前後（奥行き）方向を矢印ＹのＹ方向とし、上下方向（垂直方向）を矢印ＺのＺ方向とする。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置としてのプリンター１は、装置本体Ｍと、所定の画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Ｔに所定のトナー画像を形成する画像形成部ＧＫと、用紙Ｔを画像形成部ＧＫに給紙すると共にトナー画像が形成された用紙Ｔを排紙する給排紙部ＫＨとを有する。
装置本体Ｍにおける外形は、筐体としてのケース体ＢＤにより構成される。
【００１６】
図１に示すように、画像形成部ＧＫは、像担持体（感光体）としての感光体ドラム２と、帯電部１０と、露光ユニットとしてのレーザースキャナーユニット４と、現像装置１６と、トナーカートリッジ５と、トナー供給部６と、クリーニング装置１１と、除電器１２と、転写ローラー８と、定着部９とを備える。
【００１７】
図１に示すように、給排紙部ＫＨは、給紙カセット５２と、用紙Ｔの搬送路Ｌと、レジストローラー対８０と、排紙部５０とを備える。
【００１８】
以下、画像形成部ＧＫ及び給排紙部ＫＨの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部ＧＫについて説明する。
画像形成部ＧＫにおいては、感光体ドラム２の表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電部１０による帯電、レーザースキャナーユニット４による露光、現像装置１６による現像、転写ローラー８による転写、除電器１２による除電、及びクリーニング装置１１によるクリーニングが行われる。
【００１９】
感光体ドラム２は、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム２は、搬送路Ｌにおける用紙Ｔの搬送方向に対して直交する方向に延びる第１回転軸Ｊ１（図２参照）を中心に、矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム２の表面には、静電潜像が形成され得る。
【００２０】
帯電部１０は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。帯電部１０は、感光体ドラム２の表面を一様に負（マイナス極性）又は正（プラス極性）に帯電させる。
【００２１】
レーザースキャナーユニット４は、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム２の表面から離間して配置される。レーザースキャナーユニット４は、不図示のレーザー光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モーター等を有して構成される。
【００２２】
レーザースキャナーユニット４は、ＰＣ（パーソナルコンピューター）等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム２の表面を走査露光する。レーザースキャナーユニット４により走査露光されることで、感光体ドラム２の表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。
【００２３】
現像装置１６は、感光体ドラム２に対応して設けられ、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。現像装置１６は、感光体ドラム２に形成された静電潜像に単色（通常はブラック）のトナーを付着させて、単色のトナー画像を感光体ドラム２の表面に形成する。現像装置１６は、ハウジング１１０と、感光体ドラム２の表面に対向して配置されたトナー担持回転体としての現像ローラー１５０と、現像剤担持回転体としての磁気ローラー１３０と、トナー撹拌用の撹拌ローラー１２０ａ、１２０ｂ等を有して構成される。
現像装置１６の詳細については後述する。
【００２４】
トナーカートリッジ５は、現像装置１６に対応して設けられており、現像装置１６に対して供給されるトナーを収容する。
【００２５】
トナー供給部６は、トナーカートリッジ５及び現像装置１６に対応して設けられており、トナーカートリッジ５に収容されたトナーを現像装置１６のハウジング１１０の内部に対して供給する。トナー供給部６と現像装置１６のハウジング１１０の内部とは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
【００２６】
転写ローラー８は、感光体ドラム２の表面に現像されたトナー画像を用紙Ｔに転写させる。転写ローラー８には、不図示の転写バイアス印加部により、感光体ドラム２に形成されたトナー画像を用紙Ｔに転写させるための転写バイアスが印加される。転写ローラー８は、感光体ドラム２に対して当接した状態で回転可能に構成される。
【００２７】
感光体ドラム２と転写ローラー８との間で、搬送路Ｌを搬送される用紙Ｔが挟み込まれる。挟み込まれた用紙Ｔは、感光体ドラム２の表面に押し当てられる。感光体ドラム２と転写ローラー８との間で、転写ニップＮが形成される。転写ニップＮにおいて、感光体ドラム２に現像されたトナー画像が用紙Ｔに転写される。
【００２８】
除電器１２は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。除電器１２は、感光体ドラム２の表面に光を照射することにより、転写が行われた後の感光体ドラム２の表面を除電する（電荷を除去する）。
【００２９】
クリーニング装置１１は、感光体ドラム２の表面に対向して配置される。クリーニング装置１１は、感光体ドラム２の表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
【００３０】
定着部９は、用紙Ｔに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Ｔに定着させる。定着部９は、ヒーターにより加熱される加熱回転体９ａと、加熱回転体９ａに圧接される加圧回転体９ｂと、を備える。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとは、トナー画像が転写された用紙Ｔを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱回転体９ａと加圧回転体９ｂとの間に挟み込まれた状態で用紙Ｔが搬送されることで、用紙Ｔに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、用紙Ｔに定着される。
【００３１】
次に、給排紙部ＫＨについて説明する。
図１に示すように、装置本体Ｍの下部には、用紙Ｔを収容する１個の給紙カセット５２が配置される。給紙カセット５２は、装置本体Ｍの左側（図１における左側）から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置される載置板６０が配置される。給紙カセット５２には、用紙Ｔが載置板６０の上に積層された状態で収容される。載置板６０に載置された用紙Ｔは、給紙カセット５２における用紙送り出し側の端部（図１において左側の端部）に配置されるカセット給紙部５１により搬送路Ｌに送り出される。カセット給紙部５１は、載置板６０上の用紙Ｔを取り出すための前送りコロ６１と、用紙Ｔを１枚ずつ搬送路Ｌに送り出すための給紙ローラー対６３とからなる重送防止機構を備える。
【００３２】
装置本体Ｍにおける上方側には、排紙部５０が設けられる。排紙部５０は、第３ローラー対５３により用紙Ｔを装置本体Ｍの外部に排紙する。排紙部５０の詳細については後述する。
【００３３】
用紙Ｔを搬送する搬送路Ｌは、カセット給紙部５１から転写ニップＮまでの第１搬送路Ｌ１と、転写ニップＮから定着部９までの第２搬送路Ｌ２と、定着部９から排紙部５０までの第３搬送路Ｌ３とを備える。
【００３４】
第１搬送路Ｌ１の途中（詳細には、給紙ローラー対６３と転写ローラー８との間）には、用紙Ｔを検出するためのセンサーと、用紙Ｔのスキュー（斜め給紙）補正や画像形成部ＧＫにおけるトナー画像の形成と用紙Ｔの搬送のタイミングを合わせるためのレジストローラー対８０とが配置される。センサーは、用紙Ｔの搬送方向におけるレジストローラー対８０の直前（搬送方向における上流側）に配置される。レジストローラー対８０は、センサーからの検出信号情報に基づいて前述の補正やタイミング調整をして用紙Ｔを搬送する。
【００３５】
第３搬送路Ｌ３における端部には、排紙部５０が形成される。排紙部５０は、装置本体Ｍにおける上方側に配置される。排紙部５０は、装置本体Ｍの右側（図１において右側）に向けて開口している。排紙部５０は、第３搬送路Ｌ３を搬送される用紙Ｔを第３ローラー対５３により装置本体Ｍの外部に排紙する。
【００３６】
排紙部５０における開口側には、排紙集積部Ｍ１が形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面（外面）に形成される。排紙集積部Ｍ１は、装置本体Ｍにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部Ｍ１の底面は、装置本体Ｍにおける上面の一部を構成する。排紙集積部Ｍ１には、所定のトナー画像が形成され排紙部５０から排紙された用紙Ｔが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサーが配置される。
【００３７】
次に、図２から図７により、本実施形態のプリンター１の特徴部分である現像装置１６に係る構成の詳細について説明する。
図２は、本実施形態のプリンター１における現像装置１６ａ及び感光体ドラム２ａを説明するための断面図である。図３は、磁気ローラー１３０及び現像ローラー１５０の長手方向の端部付近を拡大した半断面図である。図４は、磁気ローラー１３０と現像ローラー１５０との対向位置近傍においてトナー１９２が移送される様子及び現像ローラー１５０の表面からトナー１９２の略全部が引き剥がされる様子を示す部分拡大図である。図５は、現像ローラー１５０と磁気ローラー１３０との間に磁気ブラシ１９４が形成される様子を示す部分拡大断面図である。図６は、磁気ローラー１３０側の磁性部材１３２、１３３の長手方向における磁力の分布図である。図７は、磁気ローラー１３０と、磁気ローラー１３０の長手方向端部に対向するハウジング１１０の第１ハウジング部分１１１との間に形成されるシール部材１６０の構成を示す部分拡大断面図である。
【００３８】
図２に示すように、本実施形態の現像装置１６ａは、少なくとも磁性キャリア及びトナーを含む２成分現像剤を収容する現像容器であるハウジング１１０と、ハウジング１１０の底部内に配置される撹拌ローラー１２０ａ、１２０ｂと、一方の撹拌ローラー１２０ａの垂直方向における上方に配置される現像剤担持回転体としての磁気ローラー１３０と、磁気ローラー１３０に近接して配置される層厚規制部材１４０と、磁気ローラー１３０に対向して配置されるトナー担持回転体としての現像ローラー１５０と、現像ローラー１５０と磁気ローラー１３０との間に現像バイアス電圧を印加する電圧印加部としての第１電圧印加部２６１及び第２電圧印加部２６２と、を備える。
【００３９】
ハウジング１１０には、トナーカートリッジ５ａ（図１参照）からトナー供給部６ａ（図１参照）を介してトナー１９２が供給される。
撹拌ローラー１２０ａ、１２０ｂは、ハウジング１１０に収容された２成分現像剤１９０を撹拌する。撹拌された２成分現像剤１９０には、摩擦により静電気が発生し、本実施形態において、磁性キャリア（キャリア）１９１はマイナスに帯電し、トナー１９２はプラスに帯電する。また、静電気力により、トナー１９２は、磁性キャリア１９１に付着する。
【００４０】
図２及び図３に示すように、磁気ローラー１３０は、表面を形成する第１回転スリーブ１３１と、フランジ１３７と、複数の現像剤担持側磁性部材１３２から１３６と、を備える。
第１回転スリーブ１３１は、円筒形状を有し、固定軸１３０Ｃを中心に所定方向に回転可能で、長手方向（回転軸方向）に延びており、非磁性部材により構成される。第１回転スリーブ１３１は、図２及び図３に示す矢印Ｂの方向に回転駆動される。
フランジ１３７は、導電性材料により構成される。フランジ１３７は、第１回転スリーブ１３１の長手方向の両端部を塞ぐ。フランジ１３７には、第１電圧印加部２６１により、直流及び交流が重畳された第１バイアス電圧が印加される。
【００４１】
図４に示すように、複数の現像剤担持側磁性部材１３２から１３６は、第１回転スリーブ１３１の内部において、長手方向に延びており、磁気ローラー１３０の回転方向に並んで所定間隔あけて固定される。現像剤担持側磁性部材１３２から１３６は、磁石（マグネット）から形成される。
複数の現像剤担持側磁性部材１３２から１３６のうち対向極磁性部材１３２は、磁気ローラー１３０における現像ローラー１５０に近接する位置に固定されて配置される。対向極磁性部材１３２は、外側（第１回転スリーブ１３１の周面側）にＮ極（対向極）が位置するように配置される。
【００４２】
その他の現像剤担持側磁性部材１３３から１３６は、第１回転スリーブ１３１の内部において、対向極磁性部材１３２よりも回転方向Ｂの上流側に所定間隔をあけて固定される。現像剤担持側磁性部材１３３，１３４，１３６は、外側（第１回転スリーブ１３１の周面側）にＳ極（分離極）が位置するように配置される。現像剤担持側磁性部材１３５は、外側（第１回転スリーブ１３１の周面側）にＮ極が位置するように配置される。
【００４３】
図４に示すように、現像剤担持側磁性部材１３２から１３６の磁力によって、ハウジング１１０に収容された２成分現像剤１９０の一部は、第１回転スリーブ１３１の表面に保持される。また、第１回転スリーブ１３１の表面に保持された２成分現像剤１９０は、現像剤層（磁気ブラシ１９４）を形成する。
【００４４】
層厚規制部材１４０は、磁気ローラー１３０の回転中心となる固定軸１３０Ｃの中心を通る水平面の近傍に位置する。層厚規制部材１４０は、ハウジング１１０と一体に形成され、磁気ローラー１３０の表面に向けて突出する。層厚規制部材１４０は、その先端部１４２を磁気ローラー１３０の表面に対向させ且つ近接させることにより、磁気ローラー１３０の表面に保持された現像剤層１９４の層厚を規制して、層厚規制部材１４０を通過後の現像剤層１９４の層厚を一定に保つ。
【００４５】
現像ローラー１５０は、磁気ローラー１３０に対向して配置される。現像ローラー１５０は、その表面に、磁気ローラー１３０から供給されるトナー１９２を担持する。現像ローラー１５０の表面には、トナー層１９３が形成される。具体的には、磁気ブラシ１９４から現像ローラー１５０の表面にトナー１９２が移動されて、トナー層１９３が形成される。現像ローラー１５０は、表面を形成する第２回転スリーブ１５１と、フランジ１５３と、トナー担持側磁性部材１５２と、を備える。
【００４６】
第２回転スリーブ１５１は、円筒形状であり、固定軸１５０Ｃを中心に所定方向に回転可能であり、長手方向（回転軸方向）に延びており、非磁性部材により構成される。第２回転スリーブ１５１は、第１回転スリーブ１３１と対向する位置において、図２及び図３に示す矢印Ｃの方向に回転駆動される。
フランジ１５３は、導電性材料により構成されており、第２回転スリーブ１５１の長手方向の両端部を塞ぐ。フランジ１５３には、第２電圧印加部２６２により、直流及び交流が重畳された第２バイアス電圧が印加される。
【００４７】
トナー担持側磁性部材１５２は、長手方向に延びており、第２回転スリーブ１５１の内部において、対向極磁性部材１３２と対向して固定されて配置される。トナー担持側磁性部材１５２は、磁石（マグネット）から形成される。トナー担持側磁性部材１５２は、磁気ローラー１３０と現像ローラー１５０とが近接する領域を挟んで、互いに所定の間隔をあけて配置される。言い換えると、トナー担持側磁性部材１５２と対向極磁性部材１３２とは、第２回転スリーブ１５１と第１回転スリーブ１３１とが近接する領域を挟んで、互いに対向して配置される。
【００４８】
トナー担持側磁性部材１５２は、対向極磁性部材１３２と向かい合う側の端部において、対向極磁性部材１３２における外側の極性とは異なる極性を有する。つまり、トナー担持側磁性部材１５２は、外側（第２回転スリーブ１５１の周面側）にＳ極が位置するように配置される。
【００４９】
そして、磁気ローラー１３０の内部に配置された対向極磁性部材１３２と、現像ローラー１５０の内部に配置されたトナー担持側磁性部材１５２との間には、第１の磁界１７１が形成される。磁気ローラー１３０と現像ローラー１５０との間における磁界１７１が形成された領域において、現像剤層１９４は、第１の磁界１７１の影響を受けて磁気ローラー１３０の表面から立ち上がり、磁気ブラシ１９４を形成して現像ローラー１５０に接触する。
【００５０】
図３に示すように、磁気ローラー１３０の現像剤担持側磁性部材１３２から１３６における長手方向の端部１３２ｅから１３６ｅは、現像ローラー１５０のトナー担持側磁性部材１５２における長手方向の端部１５２ｅよりも、長手方向の外方に位置している。端部１３２ｅから１３６ｅは、端部１５２ｅよりも、例えば２．０から３．５ｍｍ外側に位置している。端部１５２ｅに対する端部１３２ｅから１３６ｅの位置（長手方向の位置）は、何れも同じになっている。
【００５１】
磁気ローラー１３０の現像剤担持側磁性部材１３２から１３６のうち、現像ローラー１５０のトナー担持側磁性部材１５２に対向する対向極磁性部材１３２及び対向極磁性部材１３２よりも回転方向下流側に位置する下流極磁性部材１３３それぞれにおいて、図６に示すように、対向極磁性部材１３２及び下流極磁性部材１３３の長手方向の両端部近傍に発生する磁力Ｇ１は、対向極磁性部材１３２及び下流極磁性部材１３３の長手方向の内側に発生する磁力Ｇ２よりも大きくなるような磁力分布に構成されている。
磁力Ｇ１は、例えば、磁力Ｇ２よりも７〜１５ｍＴ大きい。
【００５２】
前述のような磁力分布の構成により、図５に示すように、磁気ローラー１３０の第１回転スリーブ１３１の表面に形成される磁気ブラシ１９４のうち、磁気ローラー１３０の長手方向の両端部の磁気ブラシ部分１９４ａは、その先端が現像ローラー１５０の第２回転スリーブ１５１の長手方向の両端縁部の近傍にまで拡がる。また、磁気ブラシ１９４の先端が現像ローラー１５０の長手方向の略全表面に摺擦される状態となる。これにより、現像ローラー１５０の長手方向の長さＬ１０と、磁気ブラシ１９４の長手方向の長さＬ２０とは、略同じとなる。
これにより、磁気ブラシ１９４の摺擦作用によって現像ローラー１５０から磁気ローラー１３０側にトナー１９２を引き剥がす際に、現像ローラー１５０の表面の略全域に残存する未現像トナー１９２を一層確実に引き剥がすことが可能となる。
【００５３】
なお、対向極磁性部材１３２及び下流極磁性部材１３３の長手方向の両端部近傍に発生する磁力Ｇ１と、対向極磁性部材１３２及び下流極磁性部材１３３の長手方向の内側に発生する磁力Ｇ２とが等しい又は略等しくなるような磁力分布に構成する従来の場合においては、図８に示すように、磁気ローラー１３０の第１回転スリーブ１３１の表面に形成される磁気ブラシ１９４のうち、磁気ローラー１３０の長手方向の両端部の磁気ブラシ部分１９４ａの先端は、現像ローラー１５０の第２回転スリーブ１５１の長手方向の両端縁部よりも内方に位置する。また、磁気ブラシ１９４の先端は、現像ローラー１５０の長手方向の両端部を摺擦しない状態となる。
そのため、磁気ブラシ１９４の摺擦作用によって現像ローラー１５０から磁気ローラー１３０側にトナー１９２を引き剥がす際に、現像ローラー１５０の表面のうち長手方向の両端部に残存する未現像トナー１９２を、ほとんど引き剥がすことができない。
【００５４】
また、図７に示すように、ハウジング１１０のうち、磁気ローラー１３０の長手方向の端部に対向する第１ハウジング部分１１１には、それよりも長手方向の内側に位置する第２ハウジング部分１１２の内面１１２ａに比べて磁気ローラー１３０の表面から遠ざかる（離れる）方向に凹んだ凹部１１３が、形成されている。
凹部１１３は、例えば、第２ハウジング部分１１２の内面１１２ａよりも、２〜４ｍｍ凹んでいる。
【００５５】
第１ハウジング部分１１１に形成された凹部１１３のうち、磁気ローラー１３０における長手方向の端部に位置する第１回転スリーブ１３１及びフランジ１３７の表面１３０ａと対向する位置の凹部１１３の内面１１３ａには、シール部としてのシール部材１６０が設けられている。シール部材１６０は、磁気ローラー１３０における長手方向の端部に位置する第１回転スリーブ１３１及びフランジ１３７の表面１３０ａに近接するように、突出する。
【００５６】
シール部材１６０は、磁気ローラー１３０における長手方向の端部に位置する第１回転スリーブ１３１及びフランジ１３７の表面１３０ａと、ハウジング１１０（第１ハウジング部分１１１及び第２ハウジング部分１１２を含む）の内面との間の空間１７０に位置するトナー１９２が、外方へ飛散することを抑制する。
シール部材１６０は、磁気ローラー１３０における対向極磁性部材１３２の近傍から対向極磁性部材１３２よりも回転方向下流側に位置する下流極磁性部材１３３に跨る範囲に亘って配置される。また、シール部材１６０は、磁気ローラー１３０の回転に負荷を与えないように柔軟な弾性部材、例えば、繊維状部材、スポンジ状部材などから構成される。
【００５７】
次に、本実施形態の現像装置１６ａの動作について、図２から図７を参照しながら説明する。
本実施形態の現像装置１６ａにおいて、通常の現像時には第２電圧印加部２６２を介して第２バイアス電圧が印加されている。この状態において、トナーカートリッジ５ａ（図１参照）から供給された２成分現像剤１９０は、まず、撹拌ローラー１２０ａ，１２０ｂにより撹拌され、ハウジング１１０の内部を循環する。これにより、撹拌された２成分現像剤１９０には、摩擦による静電気が発生し、磁性キャリア１９１はマイナスに帯電し、トナー１９２はプラスに帯電する。また、静電気力により磁性キャリア１９１に、トナー１９２が付着する。
【００５８】
ハウジング１１０の内部において帯電した２成分現像剤１９０は、第１回転スリーブ１３１の内部に配置された現像剤担持側磁性部材１３２から１３６の磁力により、回転方向Ｂに回転する磁気ローラー１３０の表面に保持される。また、複数の現像剤担持側磁性部材１３４，１３５の磁力により、磁気ローラー１３０の表面には、現像剤層（磁気ブラシ）１９４が形成される。
磁気ローラー１３０の表面に形成された現像剤層１９４は、第１回転スリーブ１３１の回転に伴って回転移動され、層厚規制部材１４０に接触して所定の層厚に規制される。
【００５９】
層厚規制部材１４０により所定の層厚に規制された現像剤層１９４は、磁気ローラー１３０の回転に伴い、磁気ローラー１３０の対向極磁性部材１３２と現像ローラー１５０のトナー担持側磁性部材１５２との対向位置の近傍に回転移動されて、第１の磁界１７１が形成された領域に達する。この領域において、現像剤層１９４は、第１の磁界１７１の影響を受けて立ち上がって、磁気ブラシを形成して、現像ローラー１５０に接触する。
【００６０】
図３に示すように、現像ローラー１５０に接触した状態において、現像剤層１９４中のプラスに帯電しているトナー１９２は、磁気ローラー１３０に印加された第１バイアス電圧と現像ローラー１５０に第２電圧印加部２６２を介して印加された第２バイアス電圧との電位差による現像バイアス電圧に応じて現像ローラー１５０側に移送される。これにより、現像ローラー１５０の表面に所定厚さのトナー層１９３が形成される。
【００６１】
その後、コピー機１に対してユーザーにより、用紙Ｔに画像を形成（印刷）させる指示が行われる。ユーザーのコピー機１への印刷の指示は、画像を１枚の用紙Ｔに印刷させる指示であってもよく、あるいは、複数枚の用紙Ｔに画像を連続して印刷させる指示であってもよい。
【００６２】
用紙Ｔに画像を印刷させる指示により、コピー機１による用紙Ｔへの印刷動作が開始される。
現像装置１６ａは、現像ローラー１５０の表面に所定厚さに形成されたトナー層１９３により感光体ドラム２ａに形成された静電潜像を現像する。具体的には、トナー層１９３が形成された現像ローラー１５０の表面は、回転方向Ｃの下流側において、感光体ドラム２ａ（図１参照）の表面と対向する。そして、現像領域において、現像ローラー１５０と感光体ドラム２ａとの電位差によって、静電潜像が現像される。つまり、感光体ドラム２においては、表面に静電潜像が形成されると共に、現像装置１６ａのトナー層１９３からトナーの供給を受けて静電潜像に、トナー画像が形成される。
【００６３】
そして、図１に示すように、感光体ドラム２に現像されたトナー画像は、転写ローラー８により用紙Ｔに転写される。用紙Ｔに転写されたトナー画像は、定着部９に搬送されて、定着部９によりトナーは、用紙Ｔに定着される。
その後、用紙Ｔは、第３搬送路Ｌ３により排紙部５０に搬送され、排紙部５０から排紙集積部Ｍ１に排出される。このようにして、コピー機１による用紙Ｔの印刷が完了する。
【００６４】
用紙Ｔへの印刷が完了し、次の用紙Ｔへの印刷が行われるまでの間や、連続する印刷の指示がない場合など現像装置１６ａにより感光体ドラム２へのトナー画像の形成が行われていない非現像時（非画像形成時）の所定のタイミングにおいて、第１電圧印加部２６１を介して磁気ローラー１３０に印加される第１バイアス電圧が、通常の現像時におけるバイアス電圧より小さくなるように制御される。これにより、現像ローラー１５０に形成されたトナー層１９３を構成するトナー１９２が、通常の現像時より小さい第１バイアス電圧による電界の影響を受けて、現像ローラー１５０の表面に形成される磁気ブラシの機械的な摺擦作用により現像ローラー１５０から磁気ローラー１３０に移送される。
つまり、動作は、トナー層剥離動作（現像ローラー１５０の第２回転スリーブ１５１の表面に形成されたトナー層１９３を構成するトナー１９２が磁気ブラシにより引き剥がされる動作）に切り替えられる。
【００６５】
そして、現像ローラー１５０の第２回転スリーブ１５１の表面から引き剥がされたトナー１９２を含む現像剤は、ハウジング１１０の内部へ脱落する。ハウジング１１０の内部に脱落したトナー１９２を含む現像剤は、撹拌ローラー１２０ａ，１２０ｂにより撹拌され、帯電されることになる。
【００６６】
そして、次の現像動作の開始に伴い、磁気ローラー１３０の表面への現像剤層（磁気ブラシ）１９４の形成、及び層厚規制部材１４０による現像剤層１９４の所定の層厚の規制を経て、図４に示すように、第１バイアス電圧と第２バイアス電圧との電位差による現像バイアス電圧に応じて現像剤層１９４中のプラスに帯電したトナー１９２は、現像ローラー１５０側に移送される。そして、現像ローラー１５０の表面には、所定厚さの新たなトナー層１９３が形成される。
【００６７】
本実施形態のプリンター１における現像装置１６ａによれば、例えば、次のような効果が奏される。
本実施形態においては、磁気ローラー１３０の現像剤担持側磁性部材１３２から１３６における長手方向の端部１３２ｅから１３６ｅは、現像ローラー１５０のトナー担持側磁性部材１５２における長手方向の端部１５２ｅよりも、長手方向の外方に位置している。また、磁気ローラー１３０の複数の現像剤担持側磁性部材１３２から１３６のうち現像ローラー１５０のトナー担持側磁性部材１５２に対向する対向極磁性部材１３２及び該対向極磁性部材１３２よりも回転方向下流側に配置する下流極磁性部材１３３の長手方向の両端部近傍に発生する磁力Ｇ１は、その長手方向の内側に発生する磁力Ｇ２よりも大きくなっている。
【００６８】
そのため、磁気ローラー１３０の第１回転スリーブ１３１の表面に形成される磁気ブラシ１９４のうち、磁気ローラー１３０の長手方向の両端部の磁気ブラシ部分１９４ａの先端は、現像ローラー１５０の第２回転スリーブ１５１の長手方向の両端縁部の近傍にまで拡がる。そして、現像ローラー１５０の長手方向の長さＬ１０と磁気ブラシ１９４の長手方向の長さＬ２０とは、略同じになる。
これによって、磁気ブラシ１９４の先端を現像ローラー１５０の長手方向の略全表面に摺擦させることが可能となり、磁気ブラシ１９４の摺擦作用によって現像ローラー１５０から磁気ローラー１３０側にトナー１９２を引き剥がす際に、現像ローラー１５０の表面の略全域に残存する未現像トナー１９２を一層確実に引き剥がすことができる。従って、現像ローラー１５０の表面に残存する未現像トナー１９２が劣化して、次の画像形成時における画像の濃度の低下や未現像トナーの長時間の放置による画質の劣化、現像ゴースト等の現像不良の発生を抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態においては、ハウジング１１０は、磁気ローラー１３０における長手方向の端部に位置する第１回転スリーブ１３１及びフランジ１３７の表面１３０ａと対向する位置に、当該表面１３０ａに近接するように当該表面１３０ａに向けて突出するシール部材１６０であって、当該表面１３０ａとハウジング１１０（第１ハウジング部分１１１及び第２ハウジング部分１１２を含む）の内面との間の空間１７０に位置するトナーが、空間１７０の位置の外に飛散することを抑制するシール部材１６０を備える。
そのため、磁気ローラー１３０における長手方向の端部に位置する第１回転スリーブ１３１及びフランジ１３７の表面１３０ａとハウジング１１０の内面との間の空間１７０に位置する磁気ブラシ１９４のうち、特に、前述の磁力分布の関係から高さが高くなった磁気ブラシ部分１９４ａのキャリア１９１やトナー１９２が、磁気ローラー１３０の長手方向の外方へ飛散することを確実に抑制することができる。
【００７０】
また、本実施形態においては、ハウジング１１０は、シール部材１６０よりも長手方向の内側に位置する凹部１１３であって、凹部１１３よりも長手方向の内側に位置するハウジング１１０の内面１１２ａと比べて磁気ローラー１３０の表面よりも離れる方向に凹んだ凹部１１３を有する。
【００７１】
そのため、磁気ローラー１３０の長手方向の端部付近の隙間に収容される磁気ブラシ部分１９４ａの充填密度を、磁気ローラー１３０の長手方向の端部よりも内方の隙間に収容される磁気ブラシ部分１９４ｂの充填密度と均一又は略均一にすることが可能である。これにより、磁気ローラー１３０の長手方向の端部付近の隙間に収容される多くの磁気ブラシ部分１９４ａが他の部分の磁気ブラシ１９４以上に圧縮されることを避けることができる。従って、次の現像時において、現像ローラー１５０の表面の略全域に厚さ及び密度の均一なトナー層１９３を形成することができ、連続して画像を形成する場合においても高い画像の品質を保つことができる。
【００７２】
更に、本実施形態において、シール部材１６０は弾性部材から構成される。そのため、シール部材１６０を磁気ローラー１３０の表面に両者間に隙間が生じないように近接又は摺接させても、磁気ローラー１３０の回転に与える負荷を軽減することができる。
【００７３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前述の実施形態においては、トナー１９２がプラスに帯電した場合について説明しているが、これに制限されない。トナー１９２は、マイナスに帯電していてもよい。マイナスに帯電したトナー１９２を使用する場合における構成、作用及び効果は、プラスに帯電したトナー１９２を使用する場合と同様である。
磁性部材は、磁石に制限されない。
【００７４】
前述の実施形態は、感光体ドラム２ａと転写ローラー８とによりトナー画像を用紙Ｔに転写する直接転写方式のモノクロ印刷用の画像形成装置で説明したが、これに制限されない。本発明は、中間転写ベルトを用いて複数色のトナー画像を用紙に転写するカラーの間接転写方式の画像形成装置であってもよい。
【００７５】
本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、プリンター、カラーコピー機、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
シート状の被転写材としては、用紙Ｔに制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
【符号の説明】
【００７６】
１……プリンター（画像形成装置）、２……感光体ドラム（像担持体）、８……転写ローラー（転写部）、９……定着部、１６……現像装置、１１０……ハウジング、１１２……内面、１１３……凹部、１１３ａ……凹部の内面、１３０……磁気ローラー（現像剤担持回転体）、１３１……第１回転スリーブ、１３２から１３６……現像剤担持側磁性部材、１３２……対向極磁性部材、１３２ｅ……端部、１３３……下流極磁性部材、１５０……現像ローラー（トナー担持回転体）、１５１……第２回転スリーブ、１５２……トナー担持側磁性部材、１５２ｅ……端部、１６０……シール部材（シール部）、１７０……空間、１９０……２成分現像剤、１９１……（磁性）キャリア、１９２……トナー、１９３……トナー層、１９４……現像剤層（磁気ブラシ）、２６１……第１電圧印加部（電圧印加部）、２６２……第２電圧印加部（電圧印加部）、Ｇ１，Ｇ２……磁力、Ｔ……用紙（被転写材）
【図１】
0005619058.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005619058.tif 000007
【図７】
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【図８】
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